CN1621880A - 光缆及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种光缆及其制造方法。所述光缆包括至少一个光纤，所述光纤包括：芯，所述芯是光信号传输介质；围绕芯外围表面的包层；以及围绕包层外围表面的涂敷层。光缆还包括：外部护套，所述外部护套包括具有预定厚度的第一层和由聚合材料制成且通过挤压过程形成在第一层外围表面处的第二层；以及容纳在外部护套与光纤之间的防水件。具有预定深度和预定直径的多个凹陷形成在第二层上。

Description

光缆及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种光缆，尤其涉及一种利用空气压力进行安装并且包括具有多层结构的外部护套的光缆。
背景技术
传统光纤包括：在其中心部分处的芯，所述芯由具有高折射率的玻璃材料或塑料材料制成；围绕所述芯外表面的包层，所述包层的折射率小于所述芯的折射率；以及涂敷在包层外表面上以便保护芯和包层的涂敷层。
这种光纤提供能够通过一个电路同时传输多个光信号的光信号传输介质。这种光纤还适用于数字数据传输。然而，由于这些光纤的材料特性使得这些光纤具有低的抗拉强度，致使它们在特定外部环境下容易被损坏。
一种试图解决上述问题的尝试涉及将多根光纤与用抗拉件结合起来。这种光缆能被安装并且能同时提供多个光路。一般，这种光缆能通过气吹安装方法被安装，所述气吹安装方法是通过将空气吹入隐埋管来安装光纤的。
上述光缆的外部护套形成有多个呈弹坑(crater)形的凹陷，以便容易地实施气吹安装。上述凹陷具有通过将加压水喷射向正被挤压的外部护套而形成的弹坑形状。
然而，较难控制将被喷射的水压，并且当水流过外部护套时会不规则地形成凹陷。此外，具有不规则深度和直径的凹陷会导致气吹安装期间施加在光缆上的空气分布发生偏差。这样导致气吹安装期间光缆发生弯曲或被损坏。
发明内容
本发明的一个目的是减少发生在现有技术中的上述问题。
本发明的另一个目的是提供一种包括外部护套的光缆，其能减少由于不规则形成的凹陷而引起的物理碰撞、并且具有多个深度和直径都均匀的凹陷。
本发明的一个实施例涉及一种包括至少一个光纤的光缆，所述光纤具有：芯，所述芯是光信号传输介质；围绕芯外围表面的包层；以及围绕包层外围表面的涂敷层。光缆还包括：外部护套，所述外部护套包括具有预定厚度的第一层和由聚合材料制成的第二层，所述第二层通过挤压过程形成在第一层的外围表面上，多个具有预定深度和预定直径的凹陷形成在第二层上；以及容纳在外部护套与光纤之间的防水件。
本发明的另一个实施例涉及一种制造具有至少一个光纤的光缆的方法。所述方法包括步骤：使用防水件结合光纤；以及形成包括第一层和第二层的外部护套，其中所述第一层具有预定厚度并且形成在将光纤结合在一起的防水件的外表面处，而所述第二层以多个凹陷形成在第二层中的方式形成在第一层的外表面上。
附图简述
参照附图，通过以下的详细描述，本发明的以上目的、特征和实施例将变得更加清楚，其中：
图1是示出根据本发明第一实施例的包括具有多层结构的外部护套的光缆的视图；
图2是图1所示外部护套的侧剖视图；
图3中的曲线图示出了当空气压力施加在光缆上以将光缆安装在管子中时，包括外部护套的传统光缆与本发明的光缆之间的压力差为管子长度的函数；以及
图4是示出根据本发明第二实施例的包括具有多层结构的外部护套结构的光缆的视图，其中形成有带状光纤。
具体实施方式
以下，将参考附图描述本发明的几个方面。在以下描述和附图中，相同的标号用来表示相同或类似的部件，并且将省略对相同或类似部件的重复描述。
图1是示出了根据本发明第一实施例的包括具有多层结构的外部护套的光缆100的视图，其中所述多层结构中包括形成有弹坑(crater)的第二层。光缆100包括至少一个光纤110、用于使光纤110结合在一起的外部护套130、以及用来防止水气渗入光纤110的防水件120。
每个光纤110包括：芯111，所述芯111是光信号传输介质；围绕芯111外表面的包层112；以及涂敷在包层112外表面处的涂敷层113。此外，每个光纤110还包括通过将特定的颜色涂敷在涂敷层113的外表面上来识别光纤的着色层。
芯111包括能传输光信号的材料。芯111被包层112包围，包层112的折射率低于芯111的折射率，这样入射在芯111内侧上的光信号从包层112反射，从而使光信号行进至芯111内部。
图2是示出图1所示外部护套的侧剖视图。参考图2，外部护套130包括具有均匀厚度的第一层131和形成在第一层131的外围表面处的第二层132。第二层132可以通过挤压过程形成并且具有多个有预定深度和预定直径的凹陷132a。外部护套130将光纤110和防水件120结合在一起。
第一层131形成有均匀厚度。第二层132可以由聚合材料制成，并且以第一层131的外围表面被第二层132包围的方式通过挤压过程形成。第二层132可以包括聚合材料，诸如泡沫聚乙烯、聚烯烃以及聚氨酯。此外，由于这种聚合材料的特性，使得在实施挤压过程时形成弹坑形式的凹陷132a，其具有范围在10至500μm内的深度和直径。具体地说，通过在相对较高的温度条件下相对于聚合物实施挤压过程可以使聚合物形成具有均匀深度和均匀直径的凹陷，其中所述相对较高的温度可以是在比不能在聚合物中形成凹陷的普通挤压温度高出10至50℃的范围内。
防水件120可以容纳在外部护套130的第一层131与光纤110之间，以防止水气渗入光纤110并且减小物理碰撞。防水件120可以包括纱线或类似物质。
由于根据本发明该实施例的光缆100包括具有多层结构(例如，由聚合材料制成)的外部护套130，因此能使光缆100的在安装光缆100时所产生的、会引起光缆100变形(诸如弯曲)的物理碰撞减小。当根据施加在聚合物上的温度挤压外部护套130时，光缆100可以在外部护套130上形成具有均匀深度和均匀直径的凹陷132a。上述凹陷132a的一方面允许光缆100采用气吹安装方式而被安装。
图4是示出根据本发明第二实施例的包括具有多层结构的外部护套结构的光缆200的视图，其内形成有带状光纤。光缆200包括至少一个带状光纤210、用于将带状光纤210结合在一起的外部护套240、以及形成在外部护套240与带状光纤210之间的防水件250。
每个带状光纤210包括彼此排成一行的多个光纤230以及围绕光纤230外表面以将光纤230结合在一起的带状涂敷层220。并且，每个光纤230包括：芯231，所述芯231是光信号传输介质；围绕芯231的包层232；以及围绕包层232外表面的涂敷层233。
预定的颜色可以涂敷在带状涂敷层220上，以便识别每个光纤230。带状涂敷层220包括紫外线固化剂，带状光纤210能以包括多个层叠光纤的带状光纤束的形式被容纳在光缆200中。
外部护套240包括将带状光纤210结合在一起且具有均匀厚度的第一层240、由聚合材料形成且通过挤压过程形成在第一层241外表面处的第二层242。此外，具有均匀尺寸的凹陷242a形成在第二层242上。
第一层241具有均匀厚度。可以通过在相对较高的温度条件下将诸如泡沫聚乙烯、聚烯烃和PVC等聚合物挤压在第一层241的外表面上来将第二层242形成在第一层241外表面上，所述相对较高的温度可以在比普通挤压温度高出10至50℃的范围内，以便在第二层222中形成具有均匀直径和深度的多个凹陷242。
普通挤压温度表示不在聚合物中形成气泡的温度。由于聚合物经历以高于普通挤压温度的温度进行的挤压过程，因此能在第二层242中形成具有均匀尺寸的凹陷。形成在第二层242中的凹陷242a的尺寸可以通过控制挤压温度来进行调节。
例如，PVC具有在150至190℃范围内的普通挤压温度，聚乙烯具有在180至230℃范围内的普通挤压温度，诸如尼龙、PBT和聚酯等基于弹性体的材料具有在185至270℃范围内的普通挤压温度。
这种普通挤压温度可以根据外部护套的材料、将被制造的光纤的长度、加工环境或者诸如挤压机等加工装置而发生改变。
除了具有上述结构的光缆之外，可以根据本发明的其他实施例使用具有疏松管(loose tube)结构的光缆和包括带状光纤的带状光缆，其中所述疏松管结构包括用于将多个光纤结合在一起的多个疏松管。
图3的曲线图示出了当空气压力施加在光缆上以将光缆安装在管子中时，包括外部护套的传统光缆与根据本发明实施例的光缆之间的压力差为管子长度的函数。参考图3，即使用于安装光缆的安装管的直径减小，在其外表面形成有具有弹坑形状的凹陷的光缆也能在小于2000dyne/m的空气压力下被安装。在未形成有具有弹坑形状的凹陷的传统光缆中，当安装管的直径减少至220至170mm的范围内时，安装光缆所需的空气压力可以从2000dyne/m突然增至8000dyne/m。
如上所述，根据本发明实施例的光缆包括外部护套，所述外部护套具有在其外表面上形成有具有弹坑形状的凹陷的层以及具有均匀厚度的层，从而与传统方法相比能更容易地实施气吹安装。这样将防止光缆弯曲。此外，在实施用于光缆的气吹安装时，与传统方法相比，根据本发明实施例的光纤或光缆可以被安装有较长的安装长度。
虽然已经描述了本发明的优选方面以作解释，然而本领域技术人员可以了解，在不偏离所附权利要求所公开的本发明的精神和范围的情况下，可以有各种修改、添加和替换。

Claims (17)

1.一种光缆，包括：
至少一个光纤，所述光纤包括芯、围绕芯外围表面的包层、以及围绕包层外围表面的涂敷层；以及
外部护套，所述外部护套包括具有预定厚度的第一层和由聚合材料制成且位于第一层外围表面处的第二层，所述第二层具有多个形成在其上凹陷。
2.根据权利要求1所述的光缆，其特征在于，所述第二层采用挤压工艺形成。
3.根据权利要求2所述的光缆，其特征在于，所述多个凹陷具有预定的深度和预定的直径。
4.根据权利要求1所述的光缆，其特征在于，还包括容纳在外部护套与光纤之间的防水件。
5.根据权利要求2所述的光缆，其特征在于，所述第二层是包括泡沫聚乙烯、聚烯烃或者PVC的聚合物层。
6.根据权利要求5所述的光缆，其特征在于，所述多个凹陷呈弹坑形状，并且带有在10-500μm范围内的深度和直径。
7.根据权利要求4所述的光缆，其特征在于，容纳在第一层与光纤之间的所述防水件包括纱线。
8.一种带状光缆，包括：
至少一个带状光纤，所述带状光纤包括相对于彼此排成一行的多个光纤以及围绕光纤外表面以便将光纤结合在一起的带状涂敷层；
外部护套，所述外部护套包括具有预定厚度的第一层以及由聚合材料制成且形成在第一层外围表面处的第二层，所述第二层具有形成在其上的多个凹陷；以及
填充在外部护套与带状光纤之间的防水件。
9.根据权利要求8所述的带状光缆，其特征在于，所述多个凹陷具有预定的深度和预定的直径。
10.根据权利要求8所述的带状光缆，其特征在于，所述带状涂敷层包括紫外线固化剂。
11.根据权利要求8所述的带状光缆，其特征在于，所述第二层在其外表面处形成有多个凹陷，所述凹陷具有其深度和直径在10-500μm范围内的弹坑形状。
12.根据权利要求8所述的带状光缆，其特征在于，所述第二层是包括泡沫聚乙烯或泡沫聚合物的聚合物层。
13.根据权利要求8所述的带状光缆，其特征在于，所述防水件包括纱线。
14.一种制造具有至少一个光纤的光缆的方法，所述方法包括步骤：
使用防水件结合光纤；以及
形成包括第一层和第二层的外部护套，其中所述第一层具有预定厚度并且形成在将光纤结合在一起的防水件的外表面处，而所述第二层以多个凹陷形成在第二层中的方式形成在第一层的外表面上。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第二层通过挤压聚合材料而被形成。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，通过在比普通挤压温度高出10至50℃的相对较高的温度条件下挤压聚合材料来形成所述第二层，从而由于产生在聚合材料中的气泡而在第二层中形成具有弹坑形状且尺寸均匀的多个凹陷。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，根据挤压温度调整形成在第二层处的多个凹陷的尺寸和形状。
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